记者11月15日从宁夏农林科学院获悉,近日,该院枸杞科学研究所研究团队历时4年破解了黑果枸杞的高质量参考基因组密码,这一发现为今后枸杞良种培育及花青素物质产业化开发提供了广阔前景。
黑果枸杞是茄科家族的一种多年生灌木,具有很强的耐干旱和耐盐碱性,是重要的药用植物资源,其果实营养丰富,素有“花青素之王”的美誉。花青素被广泛应用于治疗心脏病、降低胆固醇、增强免疫力、抗衰老及保护视力等医疗领域。然而,此前尚未有该物种的高质量染色体级别基因组可供利用,导致对花青素生物合成调控机制的认识仍然有限。
研究团队主要负责人赵建华介绍,课题组基于国家枸杞种质资源圃收集保存丰富黑果枸杞材料,成功培育出黑果枸杞单倍体植株,利用该植株借助二代和三代测序技术和组装评估软件,获得了高质量黑果枸杞基因组,该基因组大小为2.27Gb,注释出38993个基因。
研究团队进一步通过比较基因组分析,发现了黑果枸杞中基因收缩、扩张、结构变异与花青素合成及耐盐性密切关联,挖掘出5个控制花青素合成关键基因。这一研究对加快枸杞精准分子育种及挖掘在生态保护中的潜力具有重要意义。
为助力枸杞全产业链高质量发展,宁夏农林科学院科研团队在首次破译枸杞全基因组成果的基础上,接续开展了黑枸杞基因的测序研究工作。该研究得到了宁夏首批“揭榜挂帅”项目、国家自然科学基金、宁夏自然基金创新群体项目和宁夏重点研发项目等的资助。(记者 马越)